农业物联网：为智能农业铺平道路

当全球粮食需求上升给农业带来压力时，依靠直觉和过时的耕作方法是不切实际的。粮食部门面临着一个困境：它必须生产更多的粮食，同时解决日益增长的环境管理问题。智能农业技术为这一平衡行为提供了帮助。

农业综合企业越来越多地接受物联网，以可持续地提高生产力和效率。在这里，我们将更深入地研究物联网应用的好处和陷阱，并思考如何在充分利用智能农业潜力的道路上导航。

什么是智能农业？

每个农场都是一个小宇宙，其小气候、土壤、地形和其他特性最终影响农业产量。物联网智能农业利用各种技术，如GPS、传感器、机械和软件，帮助农民实时跟踪所有这些变量，优化管理策略，并在舒适的办公室或家中使用自动化硬件将其付诸行动。

传感器监测和软件管理监督着农业的方方面面。互联网和无线连接方便地将所有数据源连接到单个控制系统中。它解放了时间和劳动力，提高了生产质量和产量，并提高了投资回报率。此外，农民优化能源、水、燃料、杀虫剂和化肥的使用，降低成本并最大限度地减少环境足迹。

创新的物联网主导的智能农业曾经是革命性的，现在是无处不在的应用，包括使用地球卫星视图进行作物管理。航天器上的传感器捕捉地球的卫星图像，分析人员进一步分析这些图像，以了解作物对水、营养和其他方面的需求。这种作物智能可以在整个生长季节和整个农业周期(从播种到收获)中实现更高效的决策。

从长远来看，将最新的卫星图像整合到农业生产中可以节省大量的时间和成本。有了最新的卫星图像，他们可以全天候扫描现场，并只在需要现场验证的地方和时间派遣侦察员。

智能农业的好处

在作物种植中实施物联网为农业生产者带来了诸多好处，有助于他们在农场上取得成功。

提高作物产量

农业生产率取决于农民如何管理他们的作物。物联网设备通过提供植物健康、土壤湿度和天气参数的实时数据，消除了作物管理决策中的猜测。利用这些见解，农民可以提供量身定制的作物护理，并对不断变化的生长条件做出快速反应，以保持较高的生产力水平，例如，检测天气胁迫作物并进行干预，以最大限度地减少产量损失。

资源效率

忽视田间可变性的传统耕作方法(如一揽子投入应用)对农民的预算和环境来说是昂贵的。由于物联网主导的精准农业，作物种植者可以通过收集关键的生产相关参数(例如，气温、湿度、水分水平、水的pH值、土壤养分浓度等)来大幅优化资源分配。).

传感器网络收集这些参数，以确定水、肥料和害虫控制剂的确切用量。它最终转化为更健康的作物、更低的生产成本和更环保的耕作方式。

供应链优化

大约14%的全球生产的食品在收获和零售之间经历了损失或浪费。这种洞察力凸显了供应链的改进潜力。使用物联网解决方案连接链的各个部分，农民、分销商、物流企业和食品公司可以促进管理并提高透明度和可追溯性。

实时传感器能够跟踪从农场到餐桌的整个食品路径，确保最佳的储存和运输条件。物流运营商可能会将天气和交通数据输入人工智能算法以绘制最佳路线，从而最大限度地减少运输时间和成本。动态库存跟踪使填补供需缺口和减少仓库缺货事件变得更加容易。

环境监测

物联网驱动的智能养殖方法带来了双重环境效益。它为可持续发展铺平了道路，实现了有效的资源分配，减少了农业化学品径流以及土壤和水污染。自动化灌溉、施肥和种子分配系统最大限度地减少了能源和燃料消耗，通过减少温室气体（GHG）排放造福自然。

此外，丰富的现场和远程传感器网络有助于监测农业的环境足迹。通过跟踪土壤和植物健康以及空气和水质指标，我们可以测量污染物和温室气体以及碳封存等缓解措施的效率。

智能农业的挑战

尽管物联网带来了切实的好处，但技术采用率仍处于最低水平。由于其复杂性、高成本和多方参与，这种有前途的技术新奇性主要限于大型市场参与者。

高初始投资

物联网技术具有由硬件和软件组成的复杂底层架构。对于小农来说，购买和实施其所有主要组成部分可能过于复杂和昂贵，尤其是在低收入环境中。

复杂性和技能

就像任何其他创新一样——无论是水果收获机器人还是分析近期农田卫星图像的移动应用程序——缺乏技术专业知识阻碍了农业物联网的采用。虽然可能有具有扎实技术背景的作物种植者可以监督整个价值链的物联网解决方案，但其有效实施通常需要专业培训。

数据管理和隐私

物联网技术不断收集、传输和处理海量农业数据，从而为最终用户提供价值。就数据存储、交付和分析而言，保持设备和无线连接的这种协同作用正常运行具有挑战性。

数据是新的黄金，必须得到彻底保护。对于物联网，这更具挑战性，因为互联性增加了敏感数据泄露的风险。鉴于近年来观察到的数据泄露事件越来越多，数据安全已成为一个重大问题。农业企业的诚信和金融安全面临威胁。

连接问题

采用物联网的最大障碍之一是缺乏强大的互联网基础设施和稳定的连接。强大的互联网服务对实时数据传输至关重要。这使农民能够快速做出决策并主动管理任何新出现的问题。在农村和偏远地区，充分利用这项技术的潜力通常是不可能的。复杂的地形、糟糕的互联网基础设施以及物联网设备越来越多地暴露在恶劣的天气条件下都会中断数据流。

智能农业的未来

随着技术的不断发展，物联网智能农业的未来看起来很光明。传感器越来越小型化，成本越来越低，使这项技术更容易获得。随着数据分析技术的不断发展，物联网将能够从庞大的数据集创造更多价值，帮助农民进行产量预测、疾病和杂草检测以及优化资源利用。新型人工智能算法和高科技机器人——物联网技术的强大盟友——将进一步推动智能决策并提高智能农场的生产率。

物联网技术无疑很有希望打破农民面临的似乎是僵局的局面——在缺乏可耕地、有限水资源和难以预测天气的情况下大幅提高粮食产量的必要性。尽管物联网部署带来了令人印象深刻的好处，但它充满了挑战。然而，持续的技术进步以及主要利益相关者和农业社区的共同努力可以帮助克服这些困难。一旦物联网采用的重大障碍被消除，该技术将成为可持续养活世界的全新农业的驱动力。